109 年 國立臺灣大學農藝系暨研究所作物甲組《遺傳學（D）》

核心觀念

孟德爾的分離律指的是：二倍體個體的一對等位基因，在形成配子時彼此分開，每個配子只得到其中一個等位基因。一般情況下，這種分離發生於減數分裂第一分裂，同源染色體分別移向兩個子細胞。

有絲分裂的功能則是讓子細胞維持與母細胞相同的染色體組成。染色體複製後，姐妹染色分體分開，分配到兩個子細胞；這不是分離律所指的一對等位基因分配到不同配子的過程。

解題方法

以雜合子 $Aa$ 的體細胞為例。染色體複製後，帶有 $A$ 的同源染色體形成兩條帶有 $A$ 的姐妹染色分體，帶有 $a$ 的同源染色體形成兩條帶有 $a$ 的姐妹染色分體。有絲分裂時，姐妹染色分體分開，因此兩個子細胞各得到一份帶有 $A$ 的染色體及一份帶有 $a$ 的染色體：

核心觀念

本題考孟德爾的獨立分配律及其細胞學基礎。減數分裂第一次分裂時，各對同源染色體在中期 I 的排列方向彼此獨立；到了後期 I，同源染色體分離，進入不同的子細胞。因此，位於不同染色體對上的等位基因，會彼此獨立地分配到配子中。

解題方法

判斷敘述是否正確，先確認它描述的是否為減數分裂中同源染色體的隨機排列與分離。若基因位於不同染色體對，某一對同源染色體的排列不會決定另一對的排列，因而產生不同的等位基因組合。

例如，個體基因型為 $AaBb$，且兩基因位於不同染色體對，減數分裂可形成 $AB$、$Ab$、$aB$、$ab$ 四種配子，比例各為 $1/4$。若有 $n$ 對染色體，僅考慮獨立分配時，可形成 $2^n$ 種染色體組合。

核心觀念

本題考孟德爾的分離律與獨立分配律，以及它們和減數分裂第一階段的關係。

• 分離律：同一基因座的一對等位基因，位於一對同源染色體上；減數分裂時，同源染色體分離，使兩個等位基因進入不同配子。
• 獨立分配律：不同基因座的等位基因組合，會依不同同源染色體對在減數分裂中的排列與分離而獨立分配。此律適用於位於不同染色體，或距離足夠遠而近似獨立分配的基因。

解題方法

判斷這個敘述是否符合減數分裂的染色體行為：

1. 分離律所描述的等位基因分開，對應到減數分裂第一次分裂時，同源染色體分離。
2. 獨立分配律則來自不同同源染色體對在減數分裂第一次分裂中彼此獨立排列；

核心觀念

本題考遺傳學兩項基本原理，以及「親代表型是否不同」是不是證明原理的必要條件。

• 分離律：個體具有一對等位基因；形成配子時，兩個等位基因分開，每個配子只得到其中一個。
• 獨立分配律：不同基因座的等位基因在形成配子時彼此獨立分配。此原理適用於位於不同染色體、或同一染色體上距離足夠遠而近似獨立的基因座。

判斷本題的關鍵，是區分「孟德爾典型實驗使用表型不同的親代」與「證明原理必須有表型不同的親代」。前者是經典實驗設計，後者是必要條件的主張。

解題方法

題幹使用 only if（只有在……才），主張親代表型不同是兩項原理都能被證明的必要條件。檢驗這種主張，可用反例：只要存在親代表型相同，但仍能由後代結果辨認原理的情況，整句便不成立。

例如，若完全顯性且雜合子表現顯性表型，兩株同為 $Aa$ 的植物表型相同。將兩者交配：

$$Aa \times Aa \longrightarrow \frac{1}{4}AA:\frac{1}{2}Aa:\frac{1}{4}aa$$

核心觀念

「等位基因」是同一基因座上，因 DNA 序列不同而形成的不同版本。單一個體在二倍體基因座上通常只有兩個等位基因，分別來自父母；但同一基因在族群中可以存在兩種以上的等位基因，稱為複等位基因。

解題方法

先分辨題目中的「單一基因」指的是單一基因座，還是單一個體所帶有的基因型。若指族群中的同一基因座，其等位基因種類不受限於兩種，因此題述「只能有兩個等位基因」不成立。

核心觀念

題幹未標示作答形式；以下依是非題判讀，並將「正常」解作野生型等位基因。

「顯性」與「隱性」描述的是等位基因在特定基因型中的表現關係，不代表基因本身是否正常。野生型等位基因通常能產生具有功能的基因產物；隱性突變等位基因則常因功能喪失，無法產生足量或具正常功能的產物。

解題方法與判斷

先辨認題幹指的是「正常的野生型等位基因」，還是「造成隱性性狀的突變等位基因」。若是野生型等位基因，通常具有正常功能；若是隱性突變等位基因，常見情況是功能喪失，且其效應會被異型合子中的正常等位基因掩蓋。

核心觀念

減數分裂分為第一次分裂與第二次分裂，兩次分裂中分離的對象不同：

• 減數分裂第一次分裂（減數分裂 I）：同源染色體分離，分別移向細胞兩極；姐妹染色分體仍連在一起。
• 減數分裂第二次分裂（減數分裂 II）：姐妹染色分體分離，移向細胞兩極。

第一次分裂時，著絲點通常不分裂，因此姐妹染色分體不會在此時分開。

解題方法

核心觀念

互換（crossing over）是同源染色體的非姊妹染色分體，在相對應位置交換 DNA 片段的過程。它發生於減數分裂第一次分裂的前期 I，尤其在粗線期進行；到雙線期，同源染色體開始分離時，互換的位置可呈現為交叉（chiasma）。

互換可形成新的等位基因組合，增加配子的遺傳變異。

解題方法

判斷題目中的事件發生在哪一階段：互換需要同源染色體配對，並由其非姊妹染色分體交換片段。同源染色體配對發生在減數分裂前期 I，因此互換歸屬於減數分裂 I，而非減數分裂 II。

核心觀念

酵素是能催化生化反應的生物分子。多數酵素由蛋白質構成，但酵素的功能不限定由蛋白質執行；部分 RNA 也能催化反應，稱為核酶（ribozyme）。因此，「所有酵素都是蛋白質」是過度概括的敘述。

解題方法

判斷句中的全稱詞「所有」是否成立，只要找出一個反例即可。核酶就是反例：例如，某些 RNA 可催化自身剪接；核糖體中的核糖體 RNA 也參與催化胜肽鍵形成。這些例子證明 RNA 能執行酵素的催化功能。

核心觀念

本題考查減數分裂時，同源染色體分離是否必然仰賴同源重組。同源重組可促成交叉互換，形成交叉點，使同源染色體在減數第一次分裂時彼此連結，通常有助於正確分離。

但交叉互換不是所有生物完成正常減數分裂的唯一方式。有些生物能以其他染色體配對或連結機制，讓同源染色體正確分離。這種沒有交叉互換、仍能規律分離同源染色體的情形，稱為無交叉互換型減數分裂（achiasmate meiosis）。

解題方法

判斷句中的「not always required」是否成立，關鍵是找出反例：若有生物在減數分裂中不進行同源重組，仍能讓同源染色體正常分離並形成配子，就能證明同源重組並非普遍必需。

果蠅雄性是典型例子：其減數分裂不發生交叉互換，但同源染色體仍可透過稱為 conjunction 的替代性連結機制配對並分離。因此，減數分裂可以在沒有同源重組的情況下正確完成。

核心觀念

本題考的是辨認酵素的來源生物，以及由酵素名稱判斷其來源。Taq polymerase 是一種耐熱的 DNA 聚合酶，名稱中的「Taq」取自嗜熱細菌 Thermus aquaticus 的屬名與種名縮寫。原始研究報告記載，這種 DNA 聚合酶是從 Thermus aquaticus 分離純化的；該菌是細菌，不是酵母。原始研究論文

出芽酵母則屬於真菌，常見代表為 Saccharomyces cerevisiae。因此，「從出芽酵母分離」與 Taq polymerase 的原始來源不符。

解題方法

先把題幹視為是非敘述，再確認 Taq polymerase 的來源生物。由名稱中的 Taq 可聯想到 Thermus aquaticus；查核原始來源可知，Taq polymerase 是從該嗜熱細菌分離，而非從出芽酵母分離。因此題幹敘述為錯。

核心觀念

三體個體在某一對同源染色體上有三條染色體。基因型 $A/A/a$ 表示三條同源染色體分別帶有等位基因 $A$、$A$、$a$。減數分裂時，三條同源染色體可形成三價體，並以 $2:1$ 的方式分配到兩個子細胞；因此，配子可得到一條或兩條該組染色體。

解題方法

將三條染色體依其等位基因標記為 $A_1$、$A_2$、$a$。若減數分裂第一次分裂時，$A_1$ 與 $A_2$ 分到同一極，而 $a$ 分到另一極，則另一極形成的配子在該染色體組上只帶有 $a$：

核心觀念

本題考查端粒酶的功能，以及真核生物線狀染色體的「末端複製問題」。端粒位於染色體末端，由重複 DNA 序列與相關蛋白質組成，可保護染色體末端。

DNA 聚合酶只能沿 $5' \to 3'$ 方向合成 DNA，且需要引子。複製落後股時，最末端的 RNA 引子移除後，留下的缺口無法由 DNA 聚合酶補上，因此每次複製後，子代染色體末端通常會縮短。端粒酶可在染色體末端添加端粒重複序列，部分補償這種縮短。

解題方法

判斷端粒酶失活後的端粒長度變化，先確認端粒酶是否還能補回複製造成的末端缺失。

核心觀念

本題考查基因內含子中的剪接訊號，以及突變如何使蛋白質編碼基因失去功能。

真核生物的蛋白質編碼基因可包含外顯子與內含子。基因轉錄後，前驅信使核糖核酸會經過剪接，移除內含子並連接外顯子。內含子中的剪接供體位點、剪接受體位點與分枝點等序列，是正確剪接所需的訊號。

解題方法

判斷突變位置時，不能只看它是否落在蛋白質編碼序列內；也要檢查它是否影響信使核糖核酸的加工。

若突變破壞內含子中的關鍵剪接訊號，可能造成內含子滯留、外顯子跳躍，或異常剪接位點被使用。異常成熟信使核糖核酸可能產生移碼或提前終止密碼子，也可能被細胞降解，因而無法產生有功能的蛋白質。

核心觀念

本題考查「基因功能缺失」與「突變所在位置」的區別。酒精去氫酶（ADH）活性消失，表示樣本中未測得該酵素的功能；這是表型或生化結果，不能單憑此結果判定突變一定位於編碼該酵素的 $\mathit{Adh}$ 基因內。

基因產物的活性除了受結構基因影響，也可能受基因表現調控、蛋白質加工與穩定性、細胞內環境等因素影響。因此，「酵素無活性」不等於「突變必在酵素的結構基因」。

解題方法

先把題幹的因果主張拆開：

1. 已知突變株沒有可測得的 ADH 活性。
2. 題目進一步主張，這就能證明突變位於 $\mathit{Adh}$ 基因內。

第一點是觀察到的生化表型；第二點是對突變位置的推論。要判斷第二點是否成立，須檢查是否只有 $\mathit{Adh}$ 基因突變才會造成此表型。答案是否定的，例如：

• 調控區或調控基因突變：使 $\mathit{Adh}$ 無法正常轉錄或表現，造成 ADH 蛋白不足或缺失。
• 蛋白質加工或穩定性異常：影響 ADH 的摺疊、修飾、定位或穩定性，使酵素無法形成有效功能。

核心觀念

表觀遺傳標記是指不改變 DNA 核苷酸序列，卻能影響基因表現、染色質狀態或細胞特性的化學修飾。部分表觀遺傳標記可在細胞分裂時維持，因而使基因表現狀態具有延續性。

DNA 甲基化與組蛋白修飾都是常見的表觀遺傳標記：

• DNA 甲基化：常見於 DNA 上的胞嘧啶，尤其是 CpG 位點。啟動子區域的甲基化通常與轉錄抑制相關。
• 組蛋白修飾：包括組蛋白乙醯化、甲基化、磷酸化等，會影響染色質的鬆緊及轉錄因子的接近程度。作用方向須依修飾種類與組蛋白上的位置判定；例如，組蛋白甲基化不一定一律抑制基因表現。

解題方法

核心觀念

配子形成時，每個基因座各提供一個等位基因。兩基因座不連鎖時，兩座的等位基因獨立分配，因此特定配子型的機率可由兩座的機率相乘。

本題男子的基因型有兩種，且各自的先驗機率都是 $\frac{1}{2}$。先分別計算各基因型產生 $Ab$ 配子的機率，再依基因型機率加權。

解題方法

$Ab$ 配子必須同時帶有 $A$ 與 $b$。

• 若基因型為 $AaBB$：$A$ 的傳遞機率為 $\frac{1}{2}$，但男子在 $B$ 座是 $BB$，只能傳遞 $B$，沒有 $b$ 可傳。因此產生 $Ab$ 配子的機率為 $0$。
• 若基因型為 $AABb$：在 $A$ 座必定傳遞 $A$，在 $B$ 座傳遞 $b$ 的機率為 $\frac{1}{2}$。因此產生 $Ab$ 配子的機率為 $\frac{1}{2}$。

依全機率法則加權：

$$P(Ab) = P(AaBB)P(Ab\mid AaBB) + P(AABb)P(Ab\mid AABb)$$

核心觀念

這題考的是以卡方適合度檢定，判斷觀察到的表現型數目是否符合預期分離比。卡方值越大，觀察值與預期值的差異越大；當卡方值超過臨界值，就判定觀察結果與該預期比率有顯著差異。

檢定公式為：

$$\chi^2=\sum \frac{(O-E)^2}{E}$$

其中 $O$ 是觀察值，$E$ 是依預期比例換算出的期望值。本題有粉紅色、白色兩類，故自由度為 $2-1=1$。以常用的 $0.05$ 顯著水準判斷，自由度為 1 的卡方臨界值為 $3.84$。

解題方法

總數為：

$$N=152+48=200$$

逐一將各選項的比例換算成 200 個個體的期望數，再計算卡方值。

• (A) $3:1$：期望數為粉紅色 150、白色 50。

$$\chi^2=\frac{(152-150)^2}{150}+\frac{(48-50)^2}{50} =0.107$$

$0.107<3.84$，觀察結果與 $3:1$ 沒有顯著差異。

• (B) $13:3$：期望數為粉紅色 $200\times \frac{13}{16}=162.5$、白色 $200\times \frac{3}{16}=37.5$。

$$\chi^2=\frac{(152-162.5)^2}{162.5}+\frac{(48-37.5)^2}{37.5} =3.618$$

核心觀念

孟德爾表型比例，是在基因依指定方式分離與組合、不同基因遵守獨立分配，且基因型能穩定表現為可辨認表型等條件下推得的預期比例。這題要判斷各種現象是否會使實際觀察到的子代表型比例偏離該預期。

偏離的原因可分為兩類：一類改變配子形成或基因傳遞的比例；另一類改變基因型與表型的對應關係，或改變表型的表現與判讀。

解題方法

逐項檢查各現象對遺傳比例的影響：

1. 是否改變等位基因或染色體的分離、配子組成及受精後代的比例？
2. 是否改變基因型所對應的表型，或使表型受到環境影響而改變判定？

只要其中一種機制會使實際表型比例偏離預期，該現象就符合題意。

選項分析

(A) Epistasis，上位作用：正確。
上位作用指一個基因座的基因會遮蔽或修飾另一基因座的表型效果。它改變基因型與表型之間的對應方式，因此雙基因雜交的典型表型比例會不同於基因彼此獨立且效果可分辨時的 $9:3:3:1$。例如隱性上位作用常使比例呈現 $9:3:4$。

核心觀念

紅綠色盲為 X 聯鎖隱性性狀。以 $X^N$ 表示正常視覺等位基因、$X^c$ 表示色盲等位基因：

• 女性須為 $X^cX^c$ 才是色盲；$X^NX^c$ 為帶因者，視覺正常。
• 男性為 $X^cY$ 時是色盲；$X^NY$ 時視覺正常。
• 父親把 $X$ 染色體傳給女兒，把 $Y$ 染色體傳給兒子。

解題方法

女子的父親色盲，基因型為 $X^cY$，因此女兒必定從父親得到 $X^c$。題目又指出女子視覺正常，所以她的基因型必為 $X^NX^c$。

男方色盲，基因型為 $X^cY$。配對如下：

母方配子	父方配子	子女基因型	性別與表現型
$X^N$	$X^c$	$X^NX^c$	女性，視覺正常
$X^c$	$X^c$	$X^cX^c$	女性，色盲
$X^N$	$Y$	$X^NY$	男性，視覺正常
$X^c$	$Y$	$X^cY$	男性，色盲

核心觀念

本題考的是突變等位基因的作用方式，以及它們在與野生型等位基因同處一個二倍體個體時，通常呈現的顯性或隱性關係。

若雜合子 $+/m$ 表現為野生型，表示野生型等位基因 $+$ 對突變等位基因 $m$ 為顯性，而突變等位基因對野生型為隱性。常見的突變作用類型如下：

• 低效突變（hypomorph）：基因功能降低，但未完全喪失。
• 高效突變（hypermorph）：基因活性或產物量增加。
• 新效突變（neomorph）：產生野生型沒有的新功能或新表現。
• 反效突變（antimorph）：突變基因產物干擾野生型基因產物的功能，常稱為顯性負效應。

解題方法

判斷各突變類型在雜合子中的典型表現，再找出通常會被野生型等位基因遮蔽的突變。

低效突變只使基因功能部分降低。若一份野生型等位基因所提供的功能足以維持正常表型，則雜合子 $+/m$ 仍表現為野生型；因此低效突變通常是隱性。

核心觀念

重組率是後代中重組型所占的比例：

$$r=\frac{\text{重組型後代數}}{\text{後代總數}}\times 100\%$$

對一對基因而言，重組率最高為 $50\%$。觀察到 $50\%$ 重組，表示這兩個基因在遺傳上呈現獨立分配，無法從重組率判定它們實際位於不同染色體，或位於同一染色體上相距很遠的位置。

解題方法

判斷題意時，先區分「觀察到的重組率」與「染色體上的實際距離」。若基因不連鎖，配子中的親代型與重組型比例相等，重組率為 $50\%$。若兩基因在同一染色體上相距很遠，多次互換也會使重組率接近 $50\%$；因此，$50\%$ 重組只代表這對基因呈現獨立分配，不能直接換算成 $50\,\mathrm{cM}$。

選項分析

• (A) They are on the different chromosome. 錯。位於不同染色體的基因通常獨立分配，但觀察到 $50\%$ 重組也可能是同一染色體上相距很遠的基因，故不能據此確定染色體不同。
• (B) They are on the different linkage group. 錯。

核心觀念

減數分裂分為減數分裂 I 與減數分裂 II。減數分裂 I 的核心事件是同源染色體配對並分離，使染色體數目由二倍體降為單倍體。減數分裂 I 開始前，細胞已在間期的 S 期完成 DNA 複製；減數分裂 I 與減數分裂 II 之間不再進行 DNA 複製。

解題方法

依序判斷每個事件發生的時期：

• 前期 I：染色體凝縮；同源染色體聯會；非姊妹染色單體之間可發生互換。
• 後期 I：同源染色體分離，移向細胞兩極；姊妹染色單體仍相連。
• 減數分裂前的間期 S 期：DNA 複製，形成每條染色體各含兩條姊妹染色單體的狀態。

因此，題目要選出發生於減數分裂 I 過程中的事件，而不是減數分裂開始前的準備事件。

選項分析

(A) Crossing over（互換）——正確。
互換發生於前期 I，同源染色體配對後，非姊妹染色單體交換相對應的 DNA 片段。互換有助於增加遺傳變異。

核心觀念

本題考查顯性上位作用。當基因座 $A$ 的顯性等位基因能抑制色素形成時，只要基因型含有 $A$，小鼠便呈白色；只有 $aa$ 時，基因座 $B$ 才能決定毛色：

• $A\_ \_$：白色，$A$ 對 $B$ 有顯性上位作用。
• $aaB\_$：黑色。
• $aabb$：灰色。

此類雙基因交互作用可產生 $12:3:1$ 的表現型比例。

解題方法

將題目比例換成十六分率：

$$\frac{12}{16}\text{ 白色}:\frac{3}{16}\text{ 黑色}:\frac{1}{16}\text{ 灰色}$$

這正是雙因子雜合子互交 $AaBb\times AaBb$ 在顯性上位作用下的典型比例。黑色個體須同時符合兩個條件：

核心觀念

本題考查同源重組（homologous recombination）的序列需求，以及細胞如何利用 DNA 雙股斷裂（double-strand break, DSB）進行修復與產生遺傳變異。

同源重組需要參與重組的 DNA 具有足夠長、足夠相似的同源序列。細胞可用其中一段同源 DNA 作為模板，修補另一段 DNA 的斷裂。減數分裂時，受調控的 DSB 修復也能促成同源染色體間的交換，增加等位基因組合的多樣性。

解題方法

先分辨兩個不同概念：DNA 分子數量與遺傳多樣性。DSB 本身是 DNA 損傷；細胞利用同源重組修復斷裂，並不以此增加 DNA 的總量。減數分裂中的重組則可改變等位基因的排列組合，增加遺傳多樣性。

題目提供的 B 選項文字停在「increase DNA」，沒有說明增加 DNA 的什麼性質。以下依照字面，將它解讀為「增加 DNA 的量」；在這個解讀下，B 不正確。

選項分析

遺傳學（D）第 10 題 詳解

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核心觀念

本題測驗**多倍體（polyploidy）**的分類與細胞學特性，重點包括：

• **基本染色體數（basic chromosome number, $x$）與體細胞染色體數（$2n$）**的關係。
• **異源多倍體（allopolyploid）的基因組組成方式：由不同二倍體祖先經種間雜交（interspecific hybridization）後再經全基因組加倍（whole genome duplication, WGD）**而來。
• **有絲分裂後期（mitotic anaphase）**中著絲點分裂後，姊妹染色單體各自成為獨立染色體，使細胞內染色體數暫時加倍。
• 核內複製（endoreduplication / endopolyploidy）：植物細胞中常見的現象，可使單一細胞內染色體數進一步增加。

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解題方法

由 $2n = 6x = 42$ 可知：

$$x = 7, \quad 2n = 42$$

此為一六倍體（hexaploid）生物，最經典的範例即普通小麥（Triticum aestivum），其基因組組成為 AABBDD。

解題的關鍵在於釐清「六倍體」中的「六」指的是基因組的倍數（ploidy level），而非「由六個不同物種的基因組合併」。以小麥為例，它是由 3 個不同的二倍體祖先（各帶 A、B、D 基因組）經兩次異源雜交與加倍事件產生的，每個祖先基因組各貢獻了兩套同源染色體，因此共有 3 種不同基因組 × 每種 2 套 = 6 套基因組（$6x$）。

接著逐一檢視各選項是否與 $2n=6x=42$ 的描述一致。

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選項分析

(A) $2n=6x=42$ ✔️ 一致

此即題目所給定的染色體組成本身，為六倍體的定義式，完全一致。

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(B) This organism may be derived from the merging of six different genomes. ❌ 不一致

這是本題的關鍵陷阱。六倍體（$6x$）並非來自「6 個不同的基因組（如 ABCDEF）」的合併。

以普通小麥為例，其基因組為 AABBDD，來自 3 個不同的二倍體祖先物種：

1. T. urartu（AA）× Aegilops speltoides 相關種（BB）→ 雜交後加倍 → 四倍體 T. turgidum（AABB）
2. T. turgidum（AABB）× Ae. tauschii（DD）→ 雜交後加倍 → 六倍體 T. aestivum（AABBDD）

核心觀念

本題考核不同類型 RNA 的功能。RNA 不只有傳遞蛋白質序列的信使 RNA；核糖體 RNA、剪接小核 RNA 與微小 RNA 也各有重要功能。

解題方法

逐項判斷各類 RNA 的主要作用。題目詢問「不正確」的敘述，因此找出把 RNA 說成沒有功能的選項即可。

選項分析

• (A) mRNA encodes proteins.
  正確。 信使 RNA（mRNA）攜帶蛋白質編碼序列，作為核糖體進行轉譯的模板。

• (B) rRNA has no function.
  錯誤。 核糖體 RNA（rRNA）是核糖體的重要組成部分，具有結構與催化功能；例如，核糖體中的 rRNA 參與肽鍵形成。

核心觀念

基因表現可依調控發生的階段區分：

1. 轉錄前或轉錄層級調控：影響基因是否被轉錄，以及轉錄產生的 RNA 量。
2. 轉錄後調控：RNA 已經轉錄完成後，影響 RNA 的穩定性、加工、運輸或翻譯效率。
3. 轉譯後調控：蛋白質合成完成後，影響蛋白質的修飾、活性或降解。

微小 RNA（miRNA）可與目標信使 RNA（mRNA）結合，抑制其翻譯，並促進其降解。因此，miRNA 能使目標基因產生的蛋白質減少，屬於轉錄後基因抑制。

解題方法

先找出各選項中調控作用的對象與發生階段：作用於 DNA 或轉錄因子、改變 RNA 轉錄量者，屬於轉錄層級；作用於已轉錄的 RNA 者，屬於轉錄後；作用於已合成蛋白質者，屬於轉譯後。依此逐一判斷。

選項分析

核心觀念

模式生物是研究生物學問題時，能提供大量且可重複研究資料的生物。理想的模式生物通常容易培養、繁殖世代短、後代數量多，且容易進行遺傳操作或取得突變株。這些特性可降低研究成本，並加快遺傳性狀的觀察與分析。

基因組簡單有助於基因定位與功能分析，但不是成為模式生物的必要條件。模式生物的價值也可來自其研究工具成熟、性狀容易觀察，或研究成果能應用於其他生物。

解題方法

判斷各選項是否屬於模式生物常見的實用條件，再找出其中不必具備的條件。容易培養、繁殖快速與突變容易取得，都能直接提升實驗效率；基因組簡單則只是有利條件，並非必要門檻。

選項分析

核心觀念

本題考查兩類轉位子（transposons）的移動機制與結構差異：

• DNA 轉位子：以 DNA 形式移動，典型機制由轉位酶（transposase）辨識轉位子兩端，切出 DNA 片段並插入新位置；常見特徵是末端倒置重複序列（terminal inverted repeats, TIRs）。
• 反轉錄轉位子：先轉錄成 RNA，再經反轉錄形成 DNA，插入基因組；其中帶有長末端重複序列（long terminal repeats, LTRs）的類型稱為 LTR 反轉錄轉位子。

解題方法

先依「移動時是否經過 RNA 中間物」區分兩類：DNA 轉位子直接以 DNA 形式移動，反轉錄轉位子則經過 RNA 中間物。再比對兩者常見的末端結構：DNA 轉位子常具有 TIRs；LTR 是特定反轉錄轉位子的典型結構。

選項分析

核心觀念

自發突變是指沒有外加誘變因子時，自然發生的 DNA 序列改變。細胞內的 DNA 可能因複製錯誤，也可能因核苷酸自然發生化學變化而受損；這些變化若未被修復，並在複製後固定下來，就會形成突變。

去嘌呤作用是水解造成 DNA 中的嘌呤鹼基（腺嘌呤或鳥嘌呤）脫落，留下缺少鹼基的位置。這是自然發生的化學反應，因此與自發突變相關。

解題方法

判斷各選項的變化是否由外加誘變因子造成。若選項描述的是 DNA 自然發生的化學損傷，便符合自發突變的典型來源；若明確指出吸菸或輻射等外在因素，則屬於誘發突變。

選項分析

核心觀念

本題考查的是轉基因存在不等於轉基因有功能表現，以及轉基因在染色體上的位置效應。檢測到玉米基因組內有抗草甘膦基因，只能證明該 DNA 片段存在；植株是否抗草甘膦，還取決於基因是否完整、能否表現，以及是否產生足量且具功能的抗性 EPSPS。

草甘膦會抑制植物莽草酸途徑中的 EPSPS。抗性 EPSPS 必須能避開草甘膦抑制，並在植物相關細胞中發揮作用。若其表現量不足，或產生的蛋白質無法到達莽草酸途徑所在的細胞位置，植株仍會受草甘膦影響。

解題方法

先把「基因是否存在」與「基因是否產生抗性表型」分開判斷：

$$\text{轉基因存在} \not\Rightarrow \text{轉基因有效表現} \not\Rightarrow \text{植株具有抗性}$$

轉基因整合進染色體後，可能因下列原因造成不同植株表現不一：

1. 插入位置不同，造成位置效應
   隨機整合的轉基因可能落在較開放、轉錄活躍的染色質區域，也可能落在異染色質或轉錄受抑制的區域。前者較容易表現，後者則可能表現很低或遭到沉默。若插入位置附近有增強子、抑制子等調控序列，也會影響轉基因的表現。

2. 轉基因整合後不完整或發生重排
   檢測到轉基因的一小段序列，不代表整個基因及其調控序列都完整。基因本體、啟動子、終止子或葉綠體轉運訊號受損，都會妨礙產生有功能的抗性蛋白。

核心觀念

本題考的是玉米轉位因子（transposable elements）中 $Ds$（Dissociation）與 $Ac$（Activator）系統對種子表型的影響：

• $C$ 為紫色對等位基因；$c$ 為無色突變（鹼基對置換型，穩定突變）。
• $c^m$：$Ds$ 插入 $C$ 基因內產生的不穩定對等位基因。$Ds$ 本身無法自主轉位，需要 $Ac$ 存在才能切除；若 $Ds$ 在體細胞分裂中被切除，$C$ 功能可恢復，產生紫色斑點。
• $c^{m2}$：$Ac$ 直接插入 $C$ 基因內產生的不穩定對等位基因。$Ac$ 可自主轉位，不需另一個 $Ac$ 的輔助即能自行切除，切除後恢復 $C$ 功能產生紫色斑點。
• $Ac$ 的劑量效應：$Ac$ 拷貝數越多，轉位發生的時間越晚（斑點越小、越多），但在本題的表型分類中，只區分「有斑點」與「無斑點」，不考慮斑點大小差異。

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解題方法

由原卷頁圖確認：題目第 3-(1) 問的是每株植物分別與 $c/c$（不具 $Ac$、鹼基對置換突變）雜交時，後代的表型與比例。

植物 a：$C/c^m$，且基因型中含有 $Ac$

題目只說明 "Ac is present in this genotype"，並未指定 $Ac$ 的拷貝數或其為同型合子或異型合子。$Ac$ 與 $C$ 不連鎖（位於不同染色體），因此 $Ac$ 獨立分離。需依 $Ac$ 拷貝數分兩種情形討論。

測交親本：$c/c$，不含 $Ac$。

$C/c^m$ 產生的配子：$\frac{1}{2}\;C$ 與 $\frac{1}{2}\;c^m$。
與 $c/c$ 雜交後，後代基因型為 $\frac{1}{2}\;C/c$ 與 $\frac{1}{2}\;c^m/c$。

• $C/c$：不論有無 $Ac$，$C$ 為顯性 → 紫色。
• $c^m/c$：$c^m$ 含 $Ds$ 插入，若基因型中有 $Ac$，$Ds$ 可被切除而恢復 $C$ → 斑點；若無 $Ac$，$Ds$ 無法切除 → 無色。

因此關鍵在於後代是否從植物 a 繼承到 $Ac$：

情形一：植物 a 含單一拷貝 $Ac$（即 $Ac/ac$，異型合子）

$Ac$ 獨立分離，配子有 $\frac{1}{2}\;Ac$ 與 $\frac{1}{2}\;ac$（無 $Ac$）。$c/c$ 親本不提供 $Ac$。

後代基因型組合（四類等機率）：

$C$ 座位	$Ac$ 狀態	基因型	比例	表型
$C/c$	有 $Ac$	$C/c;\;Ac$	$1/4$	紫色
$C/c$	無 $Ac$	$C/c;\;ac$	$1/4$	紫色
$c^m/c$	有 $Ac$	$c^m/c;\;Ac$	$1/4$	斑點
$c^m/c$	無 $Ac$	$c^m/c;\;ac$	$1/4$	無色

$$\text{紫色：斑點：無色} = 2 : 1 : 1$$

核心觀念

本題考查玉米色素基因的顯性，以及轉位子造成的可變異等位基因。$C$ 是有功能的紫色等位基因；$c^m$ 因插入 $Ds$ 而失去功能，但在有 $Ac$ 時，$Ds$ 可移出，使部分細胞恢復色素表現，形成斑點。$c^{m2}$ 則是 $Ac$ 插入造成的不穩定等位基因；$Ac$ 移出後，部分細胞可恢復色素表現。

解題方法

依原卷題幹，植株 a 為 $C/c^m$，且另有 $Ac$；植株 b 為 $C/c^{m2}$，其中 $c^{m2}$ 是因 $Ac$ 插入而成。題目指出 $Ac$ 與 $C$ 不連鎖，且染色體斷裂頻率可忽略。

先看兩個親本各自傳遞 $C$ 或不穩定等位基因的機率，各為 $1/2$：

植株 a 配子	植株 b 配子	子代基因型	表現型
$C$	$C$	$C/C$	紫色
$C$	$c^{m2}$	$C/c^{m2}$	紫色
$c^m$	$C$	$c^m/C$	紫色